SnO 2 基气体传感器的工艺优化与性能研究

发布时间：2021-11-12 13:12

　　本研究在SnO₂气体传感器被发现的35年后,此时的SnO₂基气体传感器已经被广泛地应用在了空气监测、工艺场景监测和室内空气检测等多个领域,地位举足轻重。但由于SnO₂基气体传感器工作温度偏高,使其功耗较大,使其在物联网的低功耗广域网系统中难以立足,工作温度如果不能有效降低,将会造成SnO₂基气体传感器在连续化、自动化和智能化的元器件趋势中落伍。SnO₂基气体传感器目前灵敏度仍较为有限。在响应值方面,以目前的信号强度,还难以探测极低浓度的气体,即浓度探测极限偏高,这限制了该传感器在阈值偏低的毒害气体监测场景中的应用。另外,SnO₂基气体传感器作为电阻式半导体传感器的一种,一直难以克服选择性的问题。基于这样的研究背景,我们从深度文献调研和实验两手同时抓,主要完成了三大工作:1)通过文献综述,提炼出了目前水热法制备的金属氧化物半导体气体传感器性能的主要优化方法,并且将其分为结构优化、成分优化和工艺优化三类,其中结构优化主要是通过特殊结构获得更高的比表面积和表面反... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半导体气体传感器结构；a）直热式陶瓷基气体传感器；b）旁热式陶瓷气体传感器[12]

上海交通大学硕士学位论文器主要性能指标与测试设备种气体传感器或者气敏材料性能的优劣时，常采用、工作温度和稳定性五个指标进行衡量。在这些性的是艾立特公司的 CGS-8气敏分析设备。值、响应恢复时间气敏传感器研究的首要性能指标，指的是气敏传感用响应值和响应恢复时间进行表征。灵敏度高的气检测，目前部分电阻式金属氧化物半导体气体传感级，提高灵敏度对于一些气体阈值较低的诸如室内测极为关键。

图 1-4 SnO2基气体传感器的气敏机理Figure 1-4 Gas sensing mechanism of SnO2based gas sensor附模型还会受到气敏材料的微观尺寸的显著影响，以gsith[11]提出了响应值与 ZnO单晶尺寸之间的关系函图 1-5 气体传感器响应值与气敏材料微观尺寸的关系[11]ationship between the response value of the gas sensor and the sensitive material[11]

【参考文献】：
期刊论文
[1]半导体气体传感器敏感机理的研究进展[J]. 徐甲强,韩建军,孙雨安,谢冰.  传感器与微系统. 2006(11)
[2]气体传感器研究进展和发展方向[J]. 吴玉锋,田彦文,韩元山,翟玉春.  计算机测量与控制. 2003(10)
[3]金属氧化物半导体气敏机理探析[J]. 田敬民,李守智.  西安理工大学学报. 2002(02)



本文编号：3490980